KR20200013567A - 극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법 - Google Patents

극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200013567A
KR20200013567A KR1020180142200A KR20180142200A KR20200013567A KR 20200013567 A KR20200013567 A KR 20200013567A KR 1020180142200 A KR1020180142200 A KR 1020180142200A KR 20180142200 A KR20180142200 A KR 20180142200A KR 20200013567 A KR20200013567 A KR 20200013567A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
euv
pattern
exposure
film
Prior art date
Application number
KR1020180142200A
Other languages
English (en)
Inventor
부경호
Original Assignee
부경호
주식회사 위벨롭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부경호, 주식회사 위벨롭 filed Critical 부경호
Priority to KR1020180142200A priority Critical patent/KR20200013567A/ko
Priority to KR1020190149173A priority patent/KR102482229B1/ko
Publication of KR20200013567A publication Critical patent/KR20200013567A/ko
Priority to KR1020220183011A priority patent/KR20230005796A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24Reflection masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 극자외선 노광에 있어서 정전기적인 효과에 의한 마스크의 결함발생을 줄이기 위한 발명을 개시한다. 상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, EUV 리소그래피의 노광장치로서 플러드 건(flood gun)을 구비한다. 또 하나의 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 격리된 흡수층 패턴에 전기적으로 도통할 수 있는 더미 패턴을 구비한다. 또 하나의 발명은 전기적으로 절연물질로 이루어진 반사형 마스크의 기판 측면을 전하를 잘 통하게 하는 측면도전막을 구비한다.

Description

극자외선(EUV) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법 {A mask used for extreme ultraviolet (EUV) photolithgraphy and EUV photography exposure method}
본 발명은 반도체 제조 등에 사용되는 EUV(Extreme Ultra-Violet :극자외선) 리소그래피 방법 및 EUV 노광시 사용되는 마스크에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 극자외선(EUV, Extreme Ultraviolet)의 노광을 보다 안정적으로 수행하고 노광시 사용되는 EUV 마스크의 내구성을 높이기 위한 EUV 노광방법 또는 마스크 구조에 관한 발명이다.
종래, 반도체 산업에 있어서, 반도체 웨이퍼 등에 미세한 패턴으로 이루어지는 집적 회로를 형성하는 데에 있어서 필요한 미세 패턴의 전사 기술로서, 가시광이나 자외광을 사용한 포토 리소그래피법이 이용되어 왔다. 패턴의 크기가 미세화 될수록 기존의 포토리소르래피 법의 광원으로는 그 해상도의 한계가 가까워져 왔다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 액침법 등을 이용하여 해상도를 높이는 방법 등이 제시되고 있다. 포토 리소그래피법의 경우, 패턴의 해상 한계는 노광 파장의 1/2 정도이며, 액침법을 이용해도 노광 파장의 1/4 정도가 해상도의 한계라고 여겨진다. 즉, ArF 레이저 (파장 : 193 ㎚) 의 액침법을 이용해도 45 ㎚ 정도가 한계로 예상된다. 그래서 45 ㎚ 보다 짧은 파장을 사용하는 차세대 노광 기술로서, ArF 레이저 보다 더욱 단파장의 EUV 광을 사용한 노광 기술인 EUV 리소그래피가 유망시되고 있다. 본 명세서에 있어서, EUV 광이란, 연(軟) X 선 영역 또는 진공 자외선 영역의 파장의 광선을 말하며, 구체적으로는 파장 10 ∼ 20 ㎚ 정도, 특히 13.5 ㎚±0.3 ㎚ 정도의 광선을 가리킨다.
EUV 광은 모든 물질에 대하여 흡수되기 쉽고, 또한 이 파장에서 물질의 굴절률이 1 에 가깝기 때문에, 종래의 가시광 또는 자외광을 사용한 포토 리소그래피와 같은 굴절 광학계를 사용할 수 없다. 이 때문에, EUV 광 리소그래피에서는, 반사광학계, 즉 반사형 포토마스크와 미러가 사용된다.
EUV 광을 이용한 리소그래피에서는 종래에는 문제가 되지 않았던 새로운 문제가 발생하고 있는데, 예를 들면 강한 세기의 EUV 광의 노광 중에 정전기적인 문제가 발생할 수 있다. 이러한 정전기적인 문제에 의하여 결함이 발생하는데 이는 마스크에 일부에 정전기적인 스파크 등이 발생하여 마스크의 결함을 유발하게 된다. 이 경우 마스크를 새로 교체해야하므로 노광장치의 throughput(처리량)이 떨어져 생산성이 떨어지게 된다. 또한 이러한 스파크 또는 정적기적으로 발생하는 결함을 줄이기 위하여 노광시의 EUV 광의 세기를 줄이게 되면 노광시간이 길어지게 되고 이 또한 생산성을 떨어뜨리는 요인이다.
기존의 193 nm의 ArF의 광원의 경우 광자 하나의 에너지가 6.4eV 밖에 안되지만, EUV 광의 광자 하나의 에너지는 92 eV이므로 이는 원자속에 속박되어 있는 전자와 상호작용을 할 수 있고 이에 따라 여러 가지 정전효과를 유발할 수 있다. 이러한 정전효과로는 광전효과(photoelectric effedct)와 콤프톤 스캐터링(Compton scattering) 등이라고 할 수 있다. 광전효과는 아인슈타인이 설명한 현상으로 금속의 일함수에 해당하는 파장보다 짧은 파장의 빛을 금속에 비추게 되면 전자가 금속으로 방출되는 현상이다. 또한 콤프톤 스캐터링(Compton scattering)은 광자가 원자 속에 속박된 전자와 충돌하는 현상으로 콤프톤 스캐터링에서는 입력 광자가 에너지를 일부 잃어버리고 충돌한 전자가 그 에너지를 받아 방출되는 것이다. 콤프톤 스캐터링과 광전효과 모두 금속에서 전자를 방출시키기 때문에 전자를 방출하게된 금속은 음전하를 잃게되어 양전하를 띠게 되고 이는 정전기적인 효과를 유발하게 된다. 즉, 마스크가 국부적인 정전위를 가지게되고 이는 마스크 주위의 기체와 스파크를 일으키는 등의 결함유발성 반응을 일으키게 된다.
이러한 정전기적인 효과는 ArF 광원처럼 광자의 에너지가 작은 경우에는 무시할 수 있었으나, EuV 광의 경우 그 광자의 에너지가 92eV 가 되므로 EuV 광을 이용한 포토리소그래피 노광의 경우 특히 문제가 될 수 있다.
특허문헌 0001이나 특허문헌 0002 등에서와 같이 반사형 마스크에 대하여 설명하고 있으나 노광시 이러한 정전기적인 효과에 대한 선행기술은 파악되고 있지 않다.
등록특허공보 10-1857844호 등록특허공보 10-1829604호
본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, EuV광의 노광시 발생하는 정전기적 효과를 줄이기 위한 노광방법 및 마스크의 제공을 목적으로 한다.
도1에서는 EUV 광을 이용한 리소그래피 노광시 발생하는 정전기적 효과를 보여준다. 도1은 EUV 광 리소그래피시의 노광시의 반사 마스크의 단면도를 보여준다. 도1에 있어서, 기판(1) 상에 다층 반사막 (2)이 형성되어 있다. 다층 반사막 (2) 위에 패터닝된 흡수층 (3)이 형성되어 있다. 이러한 EUV 광 리소그래피에 사용되는 반사 마스크의 제조방법은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자(이하 ‘통상의기술자’라 함)에게 자명하게 알려져 있다.
후술하겠지만 다층반사막 (2)와 흡수층은 주로 금속을 주된 성분으로 포함한다. 예를들면, 다층반사막으로는 Si과 Mo 교대로 복수 회 적층시킨 막으로 형성되고, 흡수막으로는 Cr, Ta의 금속으로 형성된다.
도1에서 보는 바와 같이 이러한 반사 마스크가 EUV 광에 의하여 노광되게 되면 고출력인 즉 강한 세기의 EUV 광에 의하여 광전효과, 콤프턴 스캐터링 등에 의하여 반사 마스크 내에 물질 속 원자에 갖혀있던 전자가 표면 밖으로 방출하게 된다. 이렇게 전자가 방출되게 되면 전자가 음전하를 가지고 있으므로 전자의 결손만큼 도면에서처럼 양전하가 형성되게 되고 이는 정전위를 형성하게 된다. 이러한 강한 세기의 EUV 광의 노출에 의하여 노출된 물질은 양전위를 국부적으로 갖게된다. 이러한 양전위는 주위의 기체 등과의 정전기적인 반응이 일어날 수 있다. 이는 노출된 기체들에 의하여 절연파괴(electrical breakdown), 스파크(spark) 발생등으로 인하여 마스크에 결함을 유발하게 되어 마스크의 수명을 단축시킨다. 이는 마스크 교체 등으로 인하여 노광장치의 처리량의 감소로 이어지게 된다. 또한, 마스크를 새로 제작해야하므로 마스크를 자주 제작해야하는 비용 부담이 늘어나게 된다.
본 발명은 이러한 EUV 광에 의한 정전효과를 줄임으로써 EUV 노광시 발생하는 마스크의 결함을 줄이는 것을 목적으로 한다. 따라서, 마스크의 사용시간 즉, 마스크의 수명을 늘리고 이에 따라 EUV 포토리소그래피의 노광의 처리향이 획기적으로 증가할 수 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, EUV 리소그래피의 노광장치로서 플러드 건(flood gun)을 구비한다. 플러드 건(7)을 활용하여 EUV 노광에 의하여 결손된 음전하들을 보충함으로써 반사형 마스크를 전기적으로 중성으로 유지하게 된다.
또 하나의 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 격리된 흡수층 패턴에 전기적으로 도통할 수 있는 더미 패턴을 구비하게 하여 국부적으로 형성된 정전위를 제거하게 한다. 상기 더미패턴은 전하가 이동할 수 있는 경로(path)를 제공하지만 그 패턴의 너비가 충분히 작기 때문에 EUV 노광 전사된 포토레지스트 패턴에는 그 더미패턴이 전사되지 않는 특징을 갖는다.
또 하나의 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전기적으로 절연물질로 이루어진 기판의 측면을 전하를 잘 통하게 하는 측면도전막을 구비한다. 상기 측면 도전막은 기판의 하부에 형성된 하부 도전막과 전기적으로 연결될 수 있다. 측면도전막에 의하여 마스크의 상측에 형성되는 전하들을 접지쪽으로 배출시켜 정전기적 효과를 효과적으로 제거한다.
본 발명을 통하여 EUV 노광시 발생할 수 있는 반사마스크 상의 결함의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 마스크의 사용시간 즉, 수명을 늘릴 수 있으며 EUV 포토리소그래피 공정의 처리량을 획기적으로 증가시킬 수 있다.
도 1 은 EUV 노광시 발생할 수 있는 정전기적인 효과를 보여주는 모식도이다.
도 2 는 플러드 건을 활용한 EUV 노광 방법 및 장치를 보여주는 모식도이다.
도 3 은 더미패턴을 구비한 반사형 마스크를 보여주는 모식도이다.
도 4 는 더미패턴을 구비한 마스크에 의하여 포토레지스트에 구현된 패턴을 보여주는 모식도이다.
도 5 는 측면도전막과 하부도전막을 구비한 마스크를 보여주는 모식도이다.
본 발명의 해결수단을 설명하기 위하여, 먼저 반사형 EUV마스크의 구조에 대한 설명과 이를 제작하는 방법을 설명한다.
반사형 마스크의 기판 (1) 으로는, 구체적으로는 저열팽창 계수를 갖는 유리, 예를 들어 SiO2-TiO2 계 유리 등을 사용하지만, 이에 한정되지 않고, β 석영 고용체를 석출한 결정화 유리나 석영 유리나 실리콘이나 금속 등의 기판을 사용할 수 있다.
기판 (1) 상에 형성되는 다층 반사막 (2) 은, EUV 마스크 블랭크의 반사층으로서 원하는 특성을 갖는 것인 한 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 다층 반사막 (2) 에 특별히 요구되는 특성은 고 EUV 광선 반사율이다. 구체적으로는, EUV 광의 파장 영역의 광선을 입사각 6 도로 다층 반사막 (2) 표면에 조사했을 때에, 파장 13.5 ㎚ 부근의 광선 반사율의 최대값이 60 % 이상이 바람직하고, 65 % 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 특성을 만족하는 다층 반사막 (2) 으로는, Si 막과 Mo 막을 교대로 복수 회, 적층시킨 Mo/Si 다층 반사막, Be 막과 Mo 막을 교대로 적층시킨 Be/Mo 다층 반사막, Si 화합물막과 Mo 화합물막을 교대로 적층시킨 Si 화합물/Mo 화합물 다층 반사막, Si 막, Mo 막 및 Ru 막을 이 순서로 적층시킨 Si/Mo/Ru 다층 반사막, Si 막, Ru 막,Mo 막 및 Ru 막을 이 순서로 적층시킨 Si/Ru/Mo/Ru 다층 반사막 등도 들 수 있다. 다층 반사막의 상부는 주로 Ru 등의 금속층이 주로 이용되는 캐핑막을 포함할 수 있다. 이러한 다층반사막 (2)을 성막하는 방법은 스퍼터링 방법을 이용하여 성막시키며 이는 통상의기술자에게 널리 알려져 있다.
도 1 에 있어서, 다층 반사막 (2) 상에는 흡수층 (3) 이 형성되어 있다. 흡수층 (3) 의 구성 재료로는, EUV 광에 대한 흡수 계수가 높은 재료, 구체적으로는 Cr, Ta, Pd 및 이들의 질화물 등을 들 수 있다. 그중에서도, Ta 및 Pd 중 적어도 일방을 주성분으로 하는 재료가, 흡수층 (3) 의 결정 상태가 비정질 상태가 되기 쉽고, 그 흡수층 (3) 표면의 평활성이 우수한, 표면 거칠기가 작다는 이유에서 바람직하다. 본 명세서에 있어서, Ta 및 Pd 중 적어도 일방을 주성분으로 하는 재료로 한 경우, 당해 재료 중 Ta 혹은 Pd 중 적어도 일방을 40 at% 이상, 바람직하게는 50 at% 이상, 보다 바람직하게는 55 at% 이상 함유하는 재료를 의미한다. 여기서, 당해 재료는 Ta 및 Pd 의 양방을 함유해도 되며, TaPd 가 예시된다.
흡수층 (3) 에 사용하는 Ta 및 Pd 중 적어도 일방을 주성분으로 하는 재료는, Ta 혹은 Pd 이외에 Hf, Si, Zr, Ge, B, N 및 H 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 원소를 포함해도 된다. Ta 혹은 Pd 이외에 상기 원소를 함유하는 재료의 구체예로는, 예를 들어, TaN, TaNH, PdN, PdNH, TaPdN, TaPdNH, TaHf, TaHfN, TaBSi, TaBSiH, TaBSiN, TaBSiNH, TaB, TaBH, TaBN, TaBNH, TaSi, TaSiN, TaGe, TaGeN, TaZr, TaZrN 등을 들 수 있다. 흡수층 (3) 의 두께는 50 ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하다. 두께가 낮으면 그림자 효과가 없어 좋지만 EUV 광이 충분히 흡수되지 않을 수 있다.
(실시예1) 이하 본 발명의 실시예1을 설명한다.
본 발명에서는 플러드 건(flood gun)을 구비한 노광장치 또는 노광방법이다.
도 2에서 도시된 플러드 건(7)은 원하는 대상 또는 지역에 저에너지의 전하를 띤 입자를 지속적으로 공급하는 전자 장치이다. 플러드 건(7)은 통상의 기술자에게 자명한 장치로서 광전자 분광기 (photoelectron spectroscopy), 오실로스코프 (oscilloscopes) 그리고 이온빔 주입기 (ion beam impnaters)에 널리 사용되는 장치이다. 통상적으로 플러드건(7)은 전자를 공급하는 전자원(electron source)으로서 타겟은 어떠한 작용에 의하여 양 전하를 띠게 된다. 양 전하를 띠게 된 타겟 영역은 이러한 플러드건에 의한 전자 또는 음이온의 흐름(flow)에 노출됨으로써 전기적으로 중성화(charge neutralizaion)를 형성하게 된다.
플러드 건(7)을 구비한 노광장치를 활용하여 노광시 발생한 국부적인 정전기 효과를 제거하는 방법을 도2에서 설명하고 있다. 플러드 건의 음이온의 공급된 가운데 패턴의 흡추층(3)은 전기적으로 중성화되게 된다. 플러드 건은 집속된 전자빔이 노광시의 마스크를 래스터링 또는 스캐닝하는 방법으로 음전하를 마스크에 공급할 수 있다.
본 발명의 플러드 건(7)을 활용한 노광공정은 광전효과 등 정전기적인 효과가 특히 문제가 될 수 있는 EUV 노광에 있어서 현저한 효과를 보여준다.
(실시예2) 이하 본 발명의 실시예2를 설명한다.
도 3의 상측 도면은 본 발명의 반사형 마스크의 측면도를 도시하고 있으며, 하측 도면은 반사형 마스크의 평면도(위에서 바라본 모습)을 도시하고 있다.
본 발명의 반사형 마스크는 더미패턴(4)를 구비한 것이 특징이다. 더미 패턴은 흡수층 패턴 A 및/또는 흡수층 패턴 B와 전기적으로 연결되어 있는 패턴으로 흡수층이다.. 여기서 ‘더미’ 이라는 명칭은 최종 전사되는 패턴인 포토레지스트 패턴 즉, 회로적으로는 발현이 안되는 패턴이다. 이를 위하여, 더미 패턴의 너비는 충분히 작게해야 한다. 그러나, 더미패턴은 전류의 경로는 형성시킬 수 있다. 더미패턴의 너비는 클수록 흡수층에 남아있는 전하들을 잘 배출할 수 있어서 정전기적 효과를 제거하는데 유리하나, 더미패턴의 너비가 크게되면 최종 포토레지스트에서 패턴으로 남게되어 회로상 불량을 야기할 수 있다. 그러나 통상의 기술자는 적절한 너비를 선택하여 최종 패턴에는 잔존하지 않으나, 마스크 상에서 흡수층의 도전 경로(electrical path)를 충분히 형성시키게 할 수 있다.
더미패턴은 전기를 잘 통하게 하는 금속성 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 더미패턴은
도 4에서 더미패턴을 구비한 마스크에 의하여 포토레지스트에 구현된 패턴을 보여준다. 도 4(a)는 반사형 마스크의 평면도를 보여준다. 반사형 마스크에서 마스크의 흡수층 패턴에 의하여 광원이 흡수되고 나머지 영역은 다층 반사막에 의하여 반사되게 된다. 즉, 흡수층 패턴에 해당되는 영역의 포토레지스트는 노광시 노광되지 않는 영역이다.
도 4(b)는 반사형 마스크로 노광했을 시 노광되지 않은 영역들을 보여준다. 이때 더미패턴에 해당되는 포토레지스트 영역은 실지로 프록시메이트 효과(proximate effect)에 의하여 노광되지 않은 영역은 실질적으로 더 영역이 작아지게 된다. 상기 도면에서는 폭이 줄어들게 되는 것으로 설명할 수 있다.
도 4(c)는 포토리소그래피 공정 후 최종으로 형성된 포토레지스트 패턴이다. 더미 패턴에 의하여 노광되지 않은 영역은 그 너비가 충분히 작기 때문에 노광 후 현상(develope), 애싱(Ashing) 및 스트립 (Strip)등의 과정에서 제거되기 때문에 더미패턴에 의한 포토레지스트 패턴은 잔존하지 않게 된다.
이렇게 마스크 상에는 패턴으로 형성되어 있으나, 노광 공정 후 포토레지스트에는 그 패턴이 남지 않는 더미 패턴을 형성하기 위하여 그 폭 등의 크기를 결정하는 것은 통상의 기술자에게 자명하다.
예를들면, EUV의 마스크가 4배의 배율의 노광장치라면 마스크 상의 20nm는 너비의 패턴은 포토레지스트상에는 5 nm에 해당하고, 이러한 마스크 상의 20nm 크기의 더미 패턴은 통상의 포토레지스트를 이용하는 경우 포토리소그래피 공정 후 포토레지스트의 패턴에는 잔존하지 않게 된다. 만일 통상의 기술자는 더미 패턴에 해당하는 패턴이 포토레지스 패턴으로 잔존하는 경우 마스크상의 패턴의 폭을 더욱더 줄이면 된다.
또한, 더미 패턴을 설계함에 있어서 OPC(Optical Proxiamte Correction)등의 보정을 수행할 수 있으며 이러한 보정방법 역시 통상의 기술자에게 자명하다. 특히 더미 패턴과 흡수층 패턴 (A, B)의 연결 부위에 OPC를 네거티브 방식으로 적용하게 될 것이며 이러한 OPC는 통상의 기술자에게 자명하다.
따라서, 본 발명의 더미 패턴을 통하여 포토레지스트의 패턴으로는 전사되지 않으나, 마스크에서 전기적으로 도통하는 물리적 패턴이므로 국부적으로 형성된 전하를 주위로 배출시키게 되어 노광시 정전기적 효과를 줄이게 되는 효과를 발휘한다.
(실시예3) 이하 본 발명의 실시예3을 설명한다.
도 5의 도면은 반사형 마스크의 측면도를 도시하고 있으며, 본 반사형 마스크는 측면도전막(5)를 구비하고 있다. 이는 절연물인 기판(1)을 가로질러 다층반사막(2)과 흡수층(3)에 형성된 전하들을 아래의 기판 척과 전기적으로 연결시키는 역할을 하게 된다. 따라서, 다층반사막과 흡수층에 형성된 전하가 이동할 수 있는 전기적 경로(electrical path)를 제공함으로써 노광시 반사형 마스크에 발생하는 정전기적 효과를 효과적으로 제거하게 된다. 본 발명의 반사형 마스크는 마스크를 홀딩하는 척(chuck)과의 전기적 또는 기계적 접촉을 높이기 위하여 하부도전막(6)을 구비할 수 있으며, 상기 측면도전막은 하부도전막에 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
(실시예4) 이하 본 발명의 실시예4를 설명한다.
실시예4의 반사형 마스크는 마스크의 최상층의 전면에 금속막을 증착한다. 금속막의 두께가 수나노이더라도 도전성을 갖게되나 EUV 광을 투과시킬 수 있을 정도이다. 보다 상세하게 설명하면. 본 발명의 반사형 마스크는 기판(1), 상기 기판위에 다층반사막(2)과 흡수층(3)에 차례로 형성한 후 흡수층을 패터닝한다. 통상의 경우 흡수층이 패터닝 되는 경우가 마스크의 최종 공정이나, 본 발명에서는 패터닝된 흡수층과 노출된 다층반사막 상에 금속막을 증착하는 공정을 추가하게 된다. 이는 상기 흡수층 패턴이 형성된 마스크의 전체 면에 전도성 물질로 이루어진 최상층캐핑막을 전면적으로 증착함으로써 형성할 수 있다. 이러한 최상층캐핑막에 의하여 흡수층 패턴들은 전기적으로 전기적으로 연결되게 됨으로 노광시의 정전기적 효과가 제거되게 된다. 상기 최상층캐핑막은 루테늄(Ru)을 포함하는 금속으로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명은 초미세 패턴의 반도체 공정에 관한 발명이므로 반도체 제조 산업에 이용가능하다.
1 : 기판
2 : 다층 반사막
3 : 흡수층
4 : 더미 패턴
5 : 측면도전막
6 : 하부도전막
7 : 플러드 건(flood gun)

Claims (5)

  1. 플러드 건(flood gun)을 구비한 극자외선 노광 장치
  2. 극자외선 노광 방법에 있어서,
    노광시 마스크를 플러드 건(flood gun)에서 발생한 전하의 흐름에 노출시키는 극자외선 노광방법
  3. 기판,
    상기 기판 위에 다층 반사막,
    상기 다층 반사막 위에 흡수층 패턴을 구비하고,
    상기 흡수층 패턴은 더미 패턴을 구비하되, 상기 더미 패턴은 적어도 하나의 흡수층 패턴에 전기적으로 연결되나 포토레지스트 패턴에는 전사되지 않는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크
  4. 기판,
    상기 기판 상에 형성된 다층 반사막,
    상기 다층 반사막 위에 흡수층 패턴을 구비한 반사형 마스크에 있어서,
    기판의 측면상에 측면도전막을 구비한 반사형 마스크.
  5. 기판,
    상기 기판 위에 다층 반사막,
    상기 다층 반사막 위에 흡수층 패턴을 구비하고,
    상기 흡수층 패턴이 형성된 마스크의 전체 면에 전도성 물질로 이루어진 최상층캐핑막을 구비한 것을 특징으로 하는 반사형 마스크
KR1020180142200A 2018-11-19 2018-11-19 극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법 KR20200013567A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180142200A KR20200013567A (ko) 2018-11-19 2018-11-19 극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법
KR1020190149173A KR102482229B1 (ko) 2018-11-19 2019-11-19 반사 구조체 및 반사형 포토 마스크
KR1020220183011A KR20230005796A (ko) 2018-11-19 2022-12-23 반사 구조체 및 반사형 포토 마스크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180142200A KR20200013567A (ko) 2018-11-19 2018-11-19 극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200013567A true KR20200013567A (ko) 2020-02-07

Family

ID=69322117

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180142200A KR20200013567A (ko) 2018-11-19 2018-11-19 극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법
KR1020190149173A KR102482229B1 (ko) 2018-11-19 2019-11-19 반사 구조체 및 반사형 포토 마스크
KR1020220183011A KR20230005796A (ko) 2018-11-19 2022-12-23 반사 구조체 및 반사형 포토 마스크

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190149173A KR102482229B1 (ko) 2018-11-19 2019-11-19 반사 구조체 및 반사형 포토 마스크
KR1020220183011A KR20230005796A (ko) 2018-11-19 2022-12-23 반사 구조체 및 반사형 포토 마스크

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR20200013567A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11294271B2 (en) 2020-04-30 2022-04-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Mask for extreme ultraviolet photolithography
WO2024014207A1 (ja) * 2022-07-14 2024-01-18 Agc株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスクブランクの製造方法、反射型マスク、反射型マスクの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101829604B1 (ko) 2015-08-17 2018-03-29 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 포토마스크 및 그 제조방법
KR101857844B1 (ko) 2011-02-04 2018-05-14 아사히 가라스 가부시키가이샤 도전막이 형성된 기판, 다층 반사막이 형성된 기판, 및 euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10239858B4 (de) * 2002-08-29 2005-08-11 Infineon Technologies Ag Verfahren und Anordnung zur Kompensation von Unebenheiten in der Oberfläche eines Substrates
US6972412B2 (en) * 2002-09-18 2005-12-06 Fei Company Particle-optical device and detection means
US6984475B1 (en) * 2003-11-03 2006-01-10 Advanced Micro Devices, Inc. Extreme ultraviolet (EUV) lithography masks
US9329503B2 (en) * 2010-05-27 2016-05-03 Asml Netherlands B.V. Multilayer mirror
WO2018074512A1 (ja) * 2016-10-21 2018-04-26 Hoya株式会社 反射型マスクブランク、反射型マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857844B1 (ko) 2011-02-04 2018-05-14 아사히 가라스 가부시키가이샤 도전막이 형성된 기판, 다층 반사막이 형성된 기판, 및 euv 리소그래피용 반사형 마스크 블랭크
KR101829604B1 (ko) 2015-08-17 2018-03-29 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 포토마스크 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200010148A (ko) 2020-01-30
KR102482229B1 (ko) 2022-12-28
KR20230005796A (ko) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140253887A1 (en) Contamination prevention for photomask in extreme ultraviolet lithography application
CN110389500B (zh) 半导体装置的制造方法
JP2006049910A (ja) フォトリトグラフィー処理用マスクブランクの製造方法及びマスクブランク
JP2006352134A (ja) Euvマスクおよびその製造方法
US11735421B2 (en) Reflection mode photomask and method of making
CN113253562A (zh) 具有非晶帽盖层的光刻掩模
US20170082916A1 (en) Reflective mask blank and process for producing the reflective mask blank
KR20200013567A (ko) 극자외선(euv) 노광에 사용되는 마스크 및 극자외선 노광방법
JP5790073B2 (ja) 反射型マスクブランクの製造方法
US11150561B2 (en) Method and apparatus for collecting information used in image-error compensation
TWI754500B (zh) 反射式光罩坯體及其製造方法
TWI476818B (zh) 微影罩幕的製作方法
WO2021106954A1 (ja) 反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク
US20220197131A1 (en) Mask and Reticle Protection with Atomic Layer Deposition (ALD)
CN110824853B (zh) 遮罩及其制造方法和使用方法
US7463336B2 (en) Device manufacturing method and apparatus with applied electric field
US11435660B2 (en) Photomask and method of fabricating a photomask
KR20210052707A (ko) 극자외선 노광 시스템
JP4725729B2 (ja) 多層膜反射鏡、及びeuv露光装置
US11119398B2 (en) EUV photo masks
JP4005075B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
CN110874008A (zh) 掩模及其制造方法及图案化膜层的方法
JP2021173973A (ja) 反射型フォトマスクブランク及び反射型フォトマスク
KR20220157439A (ko) 반사형 포토마스크 블랭크 및 반사형 포토마스크
Cheng et al. Enhanced extreme ultraviolet lithography mask inspection contrast using Fabry-Perot type antireflective coating

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
G15R Request for early publication